[發明專利]用于滾動軸承的部件的損傷預測的方法

在審

• 申請號: 202010889754.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112525530A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 拉爾夫·馬丁·丁特爾
• 申請（專利權）人: 弗蘭德有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李海霞

本發明涉及用于滾動軸承的部件的損傷預測的方法，尤其涉及一種用于在至少一個第一機制階段中預測滾動軸承處的損傷機制的方法。該方法包括第一步驟，其中檢測滾動軸承的至少一個部件的多個物理變量。隨后在第二步驟中根據物理變量得出至少一個第一影響變量和第二影響變量。隨后在第三步驟中基于至少第一影響變量和第二影響變量得出損傷份額并將損傷份額加至損傷總和。在第四步驟中借助損傷總和和第一損傷積累模型得出滾動軸承的部件的剩余壽命。在此，損傷機制是白蝕裂紋機制。本發明還涉及用于執行該方法的計算機程序產品、用于機器處的滾動軸承的檢測系統和具有該檢測系統的機器。

技術領域

本發明涉及一種用于預測損傷機制的方法，該損傷機制作用在滾動軸承的部件上并引起所謂的白蝕裂紋。本發明還涉及用于執行這種方法的計算機程序產品和評估單元。本發明還涉及相應的檢測系統和配備有這種檢測系統的機器。

背景技術

從參考文獻US 2017/0286572A1中已知一種設置用于實施物理系統的數字孿生的設備。該設備設計用于接收傳感器的測量數據并在數字孿生中將其處理。數字孿生還設計用于例如得出物理系統的一部分的預期的剩余壽命。

國家科學應用研究院的Arnaud Ruellan du Crehu的博士論文“Tribologicalanalysis of White Etching Crack(WEC)failures in rolling element bearings(滾動件軸承中的白蝕裂紋(WEC)失效的摩擦學分析)”公開了對白蝕裂紋損傷的研究。其中，在第255頁，為了在風力設備中使用滾動軸承而識別各種可能的決定性的物理變量。

滾動軸承使用在經受苛刻的運行條件進而暴露于大量損傷機制、以及白蝕裂紋機制(簡稱WEC機制)的大量機器中。為了確保可靠的運行，需要預測損傷發展。本發明所基于的目的是給出一種能夠創建這種用于預測WEC機制的可行性。

發明內容

所述目的通過根據本發明的方法實現，該方法被設置用于預測在滾動軸承的部件處出現的損傷機制。滾動軸承的部件例如能夠是外環、內環或滾動體。在第一機制階段中，執行第一步驟，其中借助于傳感器檢測滾動軸承處的多個物理變量。在該方法的第二步驟中，得出與損傷機制相關的至少一個第一影響變量和第二影響變量。第一影響變量和第二影響變量基于在第一步驟中檢測到的物理變量得出。因此，可將影響變量基本上理解為推導出的變量和/或滾動軸承處的不能直接借助于傳感器檢測的變量。在第三步驟中，基于至少第一影響變量和第二影響變量來得出損傷份額。在此，在離散的時間段得出損傷份額，并將其作為加法量加至損傷總和。損傷總和屬于描述損傷發展的第一損傷積累模型。在第四步驟中，基于損傷總和以及第一損傷積累模型來得出部件的剩余壽命。根據本發明，損傷機制是白蝕裂紋機制(簡稱WEC機制)。WEC機制會大大縮短部件的壽命，從而使關于WEC機制的預測實現滾動軸承以及機器的可靠運行，其中必要時能夠更換嚴重受損的滾動軸承或其部件。

在所要求保護的方法的一個實施方式中，物理變量中的至少一個物理變量是轉矩、溫度、特別是滾動軸承中的潤滑劑溫度或軸承溫度、轉速、旋轉加速度、在外部經過滾動軸承的電流的強度和/或電流的極性。對于這種變量可提供產生足夠精確的測量值的、緊湊且便宜的傳感器。此外，能夠以簡單的方式從所描述的物理變量得出WEC機制的多個影響變量。